在碳捕集、利用与封存（CCUS）与提高采收率（EOR）一体化的背景下，实现高采收率和大量碳封存是一个关键挑战。传统的注入方法通常需要在这两个目标之间进行权衡。连续二氧化碳注入通常有利于碳封存，但因体积波及效率低而限制了采收率；而水气交替注入（WAG）虽然可以提高采收率，但会降低碳封存量。本研究提出了一种新的注入策略——甲酸盐交替气体（FAG）注入，即交替注入二氧化碳和甲酸盐水溶液。甲酸盐作为一种通过二氧化碳还原反应产生的碳载体，能够同时提高采收率和碳封存效率。研究通过 CMG-GEM 组分模拟器开发了一个位于二叠纪盆地的圣安德烈斯油田的模拟模型，对比了连续二氧化碳注入、WAG 注入和 FAG 注入的性能。结果表明，FAG 注入比连续二氧化碳注入提高了 22.4% 的采收率，比 WAG 注入提高了 4.1%；同时，FAG 注入比连续二氧化碳注入提高了 2.9% 的碳封存量，比 WAG 注入提高了 17.4%。FAG 过程中交替注入的二氧化碳和黏性甲酸盐溶液提高了波及效率，优化了孔隙空间的利用，同时减少了不稳定的超临界二氧化碳的封存量，提高了封存安全性。
CMG 软件应用情况
本文使用了 CMG-GEM 组分模拟器 开发了一个代表二叠纪盆地圣安德烈斯碳酸盐岩储层的油藏模型。模型基于 Peng-Robinson 状态方程，结合了流体和岩石物理数据，模拟了连续二氧化碳注入、水气交替注入（WAG）和甲酸盐交替气体（FAG）注入的油藏动态响应。模拟时间跨度为 25 年，评估了不同注入策略在采收率、碳封存总量和封存安全性方面的表现。
结论
FAG 注入策略是一种极具潜力的解决方案，能够在提高采收率的同时最大化碳封存。与连续二氧化碳注入和 WAG 注入相比，FAG 注入在采收率、总碳封存和封存安全性方面均表现出色。该研究结果强调了 FAG 注入作为一种创新且有效的一体化方法的潜力。
作者单位
德克萨斯大学奥斯汀分校杰克逊地球科学学院经济地质局
